前言
在编程中，数据类型是非常重要的。然而，有时候标准的数据类型可能无法满足我们的需求。在这种情况下，自定义类型可以帮助我们更好地组织和表示数据。
结构体
结构的基础知识
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
结构体类型的声明
结构体格式：
struct 结构体标签名 { member-list;// 成员列表 }variable-list;// 变量列表;
我们举个例子：
例如：我们使用结构体描述一个学生的基本信息
struct Stu { char name[20];//名字 int age;//年龄 char sex[5];//性别 char id[20];//学号 }s1;
name[20]，age，sex[5]，id[20]，都是结构体成员，s1是结构体变量，指代某个学生，如学生1、学生2……
在结构体声明时还存在特殊的声明：在声明结构的时候，可以不完全的声明
例如：
struct { int a; char b; float c; }x; struct { int a; char b; float c; }a[20], *p;
上述的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（tag）
那么这里思考一下，p是第二个匿名结构体的指针，两个匿名结构体结构体成员相同，那么，p等于&x是否合法？
虽然两个匿名结构体几乎相同，但编译器会把上面的两个声明，当成完全不同的两个类型。 所以是非法的。
注意：匿名结构体是一种方便的定义结构体变量的方式，但需要注意作用域和命名冲突等问题。
- 匿名结构体只能在定义它的作用域内使用。这意味着如果需要在其他函数或文件中使用该结构体，就需要定义一个具有名称的结构体类型。
- 匿名结构体只能在定义它的作用域内使用。这意味着如果需要在其他函数或文件中使用该结构体，就需要定义一个具有名称的结构体类型。
- 匿名结构体不能被继承。由于没有名称，因此无法通过其他结构体继承它的成员。
- 匿名结构体的定义通常用于临时变量或局部变量。如果需要定义一个全局变量或持久化变量，最好还是使用具有名称的结构体类型。
- 如果在一个结构体中包含多个匿名结构体，那么它们之间的成员不能重名。否则会导致编译错误。
匿名结构体在使用时是一次性的，使用一次之后就无法被使用，所以在使用时慎用。
结构体的自引用
结构体的自引用是指结构体中的一个成员引用了结构体本身。接下来我们来看以下代码：
struct Node { int data; struct Node next; };
这样是否可行？如果可行那sizeof（struct Node）又是多少呢？
这样其实是不可行的，为什么呢？
自引用的结构体在编译阶段是无法确定大小的，因为结构体的大小取决于其成员的大小，而成员又依赖于结构体的大小。这样会导致一个无限循环的问题。
为了解决这个问题，可以使用指针或引用来间接引用结构体本身。这样可以避免结构体大小的无限循环问题。
正确的解引用方式为：
struct Node { int data; struct Node* next; };
那么接下来我们再来看看这段代码：
typedef struct { int data; Node* next; }Node;
typedef可以对结构体进行重命名。这样是否可行？
答案是不行，在结构体定义中，使用Node* next来声明成员是不允许的，因为在结构体定义中，Node尚未被定义，编译器无法确定Node的大小。这将导致编译错误。
为了解决这个问题，可以使用结构体的前向声明来声明成员。可以将结构体的定义和typedef分开，先声明结构体的名称，然后再定义结构体的成员。
我们可以这样定义：
typedef struct Node Node; struct Node { int data; Node* next; }; typedef struct Node { int data; struct Node* next; }Node;
这两种形式都是可以的。
结构体变量的定义和初始化
结构体变量定义
结构体的变量有两种方式：
struct Point { int x; int y; }p1; //声明类型的同时定义变量p1 struct Point p2; //定义结构体变量p2
初始化
我们可以定义结构体变量的同时进行初始化：
struct Point p3 = {x, y};
初始化时依据变量在结构体中的顺序依次进行赋值，例如：
struct Stu //类型声明 { char name[15];//名字 int age; //年龄 }; struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化
初始化的顺序与结构体成员顺序对应。
当然我们还可以结构体嵌套进行初始化，例如：
struct Node { int data; struct Point p; struct Node* next; }n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化 struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化
结构体大小
我们已经了解了结构体的基本使用，那么结构体如何计算大小呢？
这里就要引进新的内容——结构体内存对齐
这也是特别热门的考点。
首先我们要先掌握结构体的对齐规则：
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
- 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处
- 对齐数 是 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8 ，gcc中无默认值。对齐数就是结构体成员的自身大小。
- 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
- 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整
体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
这些规则怎么理解呢？如下图：
第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处，例如结构体struct S1，第一个成员c1为char类型，在偏移量为0的位置，大小占一个字节。
对齐数 是 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。第二个结构体变量为int类型，大小是4个字节，而我所使用的vs默认对齐数8，选择较小值，所以i的对齐数应为4。
其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处，i的对齐数是4，所以i要对齐到4的整数倍地址处，也就是4地址处，这是c1与i之间就会浪费3个字节的空间（这3个空间不存储数据）。
结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。第三个变量是c2，char类型占一个字节，对齐到1的整数倍地址处，也就紧挨着i，此时三个变量占了9个字节，但结构体的大小必须是结构体成员最大对齐数的整数倍，这里的9显然不是4的整数倍，所以系统会继续向后扩展“浪费”三个字节的空间到12个字节。
所以结构体struct S1占12个字节。
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整
体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
struct S3 { double d; char c; int i; }; struct S4 { char c1; struct S3 s3; double d; };
我们来看一下它们两个的结构体大小。
结构体struct S3第一个成员d大小是8，默认对齐数是8，选较小的数作为对齐数，相等就选8作为对齐数，在偏移量为0的位置向后8个字节都是d的空间范围。
第二个成员c，char类型对齐数是1，对齐位置也是1的倍数，所以紧挨着d，
第三个变量i，int类型占4个字节，对齐数是4，对齐位置需要是4的倍数开始，d+c占了9个字节的空间，i的对齐位置必须是4的倍数，所以向后扩展3个字节后i开始对齐。
d+c+i总共占了16个字节，刚好所有成员对齐数最大值8的整数倍，所以16就是struct S1的大小。
我们继续看struct S4，第一个成员c1占一个字节对齐数是1，在偏移量为0的位置。
第二个成员是结构体变量，类型为struct S3，前边我们计算出struct S3占16个字节，struct S3中最大的对齐数是8，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，也就是偏移量为8的位置处开始向后的16个字节的范围都是s3所占空间。
第三个成员d，类型为double类型占8个字节，对齐数是8，所以对齐位置要是8的倍数，也就是紧挨着s3的位置，向后8个字节的范围。
c1+s3+d总共占了32个字节的空间，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。所有对齐数最大的是8，所以32就是struct S4的大小。
